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A história evolutiva dos lémures ocorreu em isolamento de outros primatas, na ilha de Madagáscar, durante pelo menos 40 milhões de anos. Os lémures são primatas prossímios que pertencem à subordem Strepsirrhini, que se separou dos outros primatas há menos de 63 milhões de anos. Partilham algumas características com os primatas mais basais e por tal são muitas vezes confundidos como sendo ancestrais aos primatas mais evoluídos incluindo os humanos. Pelo contrário, apenas meramente se assemelham com primatas ancestrais.

Pensa-se que os lémures tenham evoluído durante o Eocénico ou mais cedo, partilhando um ancestral comum mais próximo com os lorisiformes. fósseis em África e testes com uso de DNA nuclear sugerem que os lémures fizeram o seu caminho até Madagáscar entre 40 e 52 milhões de anos atrás. Pensa-se que uma população ancestral de lémures tenha inadvertidamente chegado à ilha através de dispersão do tipo rafting, através de uma porção de vegetação flutuante. As hipóteses de ponte terrestre e migração de ilha em ilha também foram propostas. A altura e número de colonizações hipotéticas têm tradicionalmente articulado com as afinidades filogenéticas do aie-aie (Daubentonia madagascarienses), o membro mais basal do clade dos lémures.

Tendo sofrido a sua evolução independente em Madagáscar, os lémures diversificaram-se e preencheram muitos nichos ecológicos normalmente ocupados por outros tipos de mamíferos. Os lémures incluem os mais pequenos primatas do mundo, tendo antigamente também possuído alguns dos maiores. Desde a chegada dos seres humanos, há cerca de dois mil anos, eles estão restritos a apenas 10% da ilha, ou aproximadamente 60 mil quilómetros quadrados.